JP2744501B2 - 気密端子及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧力センサや半導体装置等に使用される気
密端子及びその製造方法に関する。

［従来技術］ 気密端子には種々のタイプのものがあるが、その一つ
として、第４図に示すような圧力センサに使用されるも
のがある。

この圧力センサは、金属外環１の中央の開口、例え
ば、通気孔２に気体導入用のパイプ３を例えば、銀ロウ
付けすると共に、その周りの複数のリード挿通孔４にリ
ード５をそれぞれ挿通してガラス６で封着してなる気密
端子が使用される。この気密端子は、その後、金属外環
１及び銀ロウ付けされたパイプ３の表面に金めっきを施
して金めっき層11を形成してから、シリコン台座７を金
属外環１の通気孔２の周縁部に気密に固着すると共に、
該シリコン台座７に圧力検知用のダイアフラム８を気密
に取付けてリード５とワイヤボンディングし、その上か
らキャップ９を被せ金属外環１の周囲で気密に固着した
ものである。

この圧力センサに使用される上記気密端子は、その金
属外環１の表面が金めっき層11で被覆されており、しか
して、シリコン台座７は、加熱によりシリコン台座７と
金めっき層11の接合界面に形成される金−シリコンの共
晶（図示せず）によって金属外環１の通気孔２の周縁部
に気密に固着されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記気密端子では、金属外環１の通気
孔２にパイプ３を銀ロウ付けして金めっきを施すと、シ
リコン台座７の固着時の加熱により、銀ロウ付け部12内
の銀成分が金めっき層11内に拡散し易く、銀ロウ付け部
12表面が変色したり、銀ロウ中の銀成分の金めっき層11
への拡散による減少によって固着強度の低下が生じ易
く、場合によっては、パイプ３が脱落するといった問題
があった。

そのため、金めっき層11を形成する前に、金属外環１
と該金属外環１に銀ロウ付けされたパイプ３との表面に
無電界のニッケルめっきを施してニッケルめっき層（図
示せず）を形成してから金めっき層11を形成し、銀ロウ
付け部12内の銅成分の金めっき層11への拡散防止を図る
こともあるが、上記ニッケルめっき層を形成する作業工
程が増え、原価上昇の原因になるといった問題があっ
た。

また、金属外環１とパイプ３とを銀ロウ付けするた
め、両方の部品を一対で準備する必要があり、部品点数
が多くなるといった問題もあり、各部品の保管場所等の
管理がたいへんである。

同様の問題は、例えば、弾性表面波素子用や半導体装
置用ステムにおける金属外環とアースリードとの銀ロウ
付け部分においても生じる。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため本発明の気密端子は、リード
挿通孔を有する金属外環と該金属外環に取付く補助部材
とを一体化した成形体の前記リード挿通口にリードを挿
通し、各リードをガラス封着すると共に、前記成形体の
表面を直接金めっき層にて被覆したことを特徴とする。

また、本発明の気密端子の製造方法は、複数のリード
挿通孔を有する金属外環と該金属外環に取付く補助部材
とを一体化した成形体を形成し、該成形体の上記金属外
環の複数のリード挿通孔にそれぞれリードを挿通してガ
ラス封着した後、上記成形体に直接金めっきを施して表
面を直接金めっき層にて被覆することを特徴とする。

［作用］ 上記構成の気密端子では、金属外環と該金属外環に取
付く補助部材とを一体化して成形しているため、補助部
材を別途準備する必要がなくなり、表面の直接きめっき
層にて被覆しても従来のように補助部材と金属外環との
連結部分が銀ロウ材によって接合されていないため、銀
ロウ材中の銅成分が金めっき層に拡散して変色したり、
連結強度が低下して補助部材が脱落することがなくな
る。

また、本発明では、金属外環と該金属外環に取付く補
助部材を一体化してた成形体を形成してから、該成形体
の金属外環の複数のリード挿通孔にリードを挿通してガ
ラス封着が行える。各リードをガラス封着した成形体に
直接金めっきを施して該成形体の表面を金めっき層にて
被覆すると、補助部材と金属外環との連結部分が銀ロウ
材によって接合されないため、銀ロウ材中の銅成分が金
めっき層に拡散して連結部分が変色したり、連結強度が
低下して補助部材が脱落する心配はない。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る気密端子の断面図で
あり、第２図は同気密端子の要部拡大断面図である。図
に示す気密端子は、例えば、圧力センサ用に使用される
気密端子であり、金属外環21と該金属外環21に取付けら
れる補助部材22としてのパイプを一体で成形した成形体
20を設けた点を除き、既述した従来の気密端子と同様の
構造を呈している。

即ち、上記成形体20の金属外環21は、従来同様、中央
に例えば、通気孔２が形成され、この通気孔２の周り
に、複数（この実施例では４つ）のリード挿通孔４が穿
孔され、外周縁にキャップ９を固着する段部23が周設さ
れている。一方、補助部材22は上記通気孔２の下面周縁
部に連結一体化された気体導入用のパイプとなってい
る。そして、成形体２の金属外環21の上記リード挿通孔
４にそれぞれリード５が挿入されてガラス６にてガラス
装着され、さらに、成形体20の表面全体が、第２図に示
すように、金めっき層24で被覆されている。

上記構成の気密端子の製造方法としては、まず、図示
していないが、金属外環21と補助部材22を一体とした型
を形成し、この型内に金属粉末を充填して加圧加熱す
る、いわゆる粉末冶金法により成形体20が成形される。
このとき、金属外環21と補助部材22の連結部分が一体に
成形されるため、従来のように銀ロウ付けを行って接続
する必要がなくなり、工数低減が図れる。

成形体20を成形すると、金属外環21の各リード挿通孔
４にそれぞれリード５を挿通し、該リード５にガラス６
を外嵌して加熱溶融し、各リード５をリード挿通孔４内
にガラス封着する。

各リード５をリード挿通孔４内にガラス封着すると、
成形体20に金めっきを施し、表面に金めっき層24を積層
させて気密端子が製造される。このとき、金属外環21と
補助部材22との連結部分は一体となっているので、従来
のように銀ロウ付を行なわないため、成形体20の表面を
直接金めっき層24で被覆しても、連結部分に従来のよう
に変色が生じたり、銀ロウ材中の銀成分が金めっき層24
内に拡散して連結部分の連結強度を低下させることは全
くなく、補助部材22が金属外環21より脱落する心配がな
い気密端子となる。

上記製造方法によって製造される本発明の気密端子
は、例えば、圧力センサに使用される。この組立は、第
１図に一点鎖線で示すように、成形体20の金属外環21の
通気孔２の周縁部にシリコン台座７が載置され、加熱に
よって成形体20表面の金めっき層24の金成分と、シリコ
ン台座７のシリコン成分が、その接合界面に金−シリコ
ン共晶層（図示せず）を形成し、シリコン台座７が気密
に金属外環21に固着される。このとき、金めっき層24の
厚みが1.2μｍより薄いと、充分な金−シリコン共晶層
の形成が困難となり、シリコン台座７の固着強度や気密
性の低下を招くおそれがあるので、上記金めっき層24の
厚みは1.2μｍ以上であることが好ましい。

シリコン台座７が金属外環21に気密に固着されると、
該シリコン台座７に圧力検知用のダイアフラム８が気密
に取付けられる。そして、このダイアフラム８の各端子
と各リード５とがワイヤボンディングされ、その上から
キャップ９が被せられて金属外環21の周縁段部23で気密
に固着され、圧力センサが組立てられる。

このように、圧力センサに使用される上記気密端子
は、金属外環21と補助部材22とが一体成形されるた成形
体20となるため、強度的にも強くなり、また、従来のよ
うに両部材を接合する作業が不要となり工数の低減が図
れ、部品点数も半減し、部品管理が容易となる。さら
に、金属外環21と補助部材22との連結部分に銀ロウ付け
を行うことなく一体に連結されるため、表面に金めっき
を施す前にニッケルめっきを施して銀ロウ材中の銅成分
の金めっきへの拡散を防止するニッケルめっき層を形成
する必要がなく、さらに工数の低減が図れるようにな
る。

尚、本発明は上記した圧力センサ用の気密端子に限ら
れるものでなく、第３図に示すような気密端子であって
もよい。該気密端子は、例えば、弾性表面波素子用の気
密端子であり、該気密端子の成形体30は、金属外環31と
該金属外環31の下端に一体で例えば、粉末冶金法によっ
て一体成形された補助部材32となるアースリードよりな
り、その表面全体を直接金めっき層33にて被覆したもの
である。

上記の気密端子においては、成形体30の金属外環31に
穿孔されたリード挿通孔34にシールリード35を挿通して
ガラス36によってガラス封着してから、表面に金めっき
を施すことができるので、従来のように金属外環31にア
ースリードとなる補助部材32を銀ロウ付けして取付ける
ことなく、一体の成形体30に金めっきを直接施すことが
でき、上記実施例と同様に工数の低減や部品点数を減少
させることができ、金属外環31と補助部材32との連結部
分の連結強度が低下して補助部材32が脱落する心配がな
くなる。

この気密端子を用いた弾性表面波端子では、シリコン
製のペレット37を金属外環31上に支持して加熱すること
によって上記実施例と同様に表面の金めっき層33によっ
て金−シリコン共晶体が形成されてペレット37が確実に
固着され、キャップ38を被せて組立てられる。

尚、上記実施例では成形体20,30を粉末冶金法にて一
体で成形したが、金属外環21,31と一体となる補助部材2
2,32の突出長さが比較的短ければプレス加工等によって
一体成形してもよい ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の気密端子と
その製造方法によれば、金属外環と補助部材とを一体の
成形体としたため、従来のように両部材を接合する作業
が不要となり工数の低減が図れ、部品点数も減少し、部
品管理が容易となり、接合部での強度低下の心配もな
い。さらに、金属外環と補助部材との連結部分に従来の
ように銀ロウ付けを行うことなく一体に連結されるた
め、表面に金めっきを施す前にニッケルめっきを施した
りして銀ロウ材中の銅成分の金めっき層への拡散を防止
する必要もなく、さらに工数の低減が図れるようになる
といった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る気密端子の断面図、第
２図は同気密端子の要部拡大断面図、第３図は本発明の
他の実施例に係る気密端子の断面図、第４図は従来の気
密端子の断面図である。 4,34……リード挿通孔、5,35……リード、 20,30……成形体、21,31……金属外環、 22,32……補助部材、 23,33……金めっき層。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リード挿通孔を有する金属外環と該金属外
   環に取付く補助部材とを一体化した成形体の前記リード
   挿通口にリードを挿通し、各リードをガラス封着すると
   共に、前記成形体の表面を直接金めっき層にて被覆した
   ことを特徴とする気密端子。
2. 【請求項２】複数のリード挿通孔を有する金属外環と該
   金属外環に取付く補助部材とを一体化した成形体を形成
   し、該成形体の上記金属外環の複数のリード挿通孔にそ
   れぞれリードを挿通してガラス封着した後、上記成形体
   に直接金めっきを施して表面を金めっき層にて被覆する
   ことを特徴とする気密端子の製造方法。